1.技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及眼科鏡片，并且更具體地涉及旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定的接觸鏡片。具體地，本發(fā)明涉及優(yōu)化不圓度和厚度差來(lái)改善舒適度同時(shí)確保令人滿意的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)和方法。

2.相關(guān)領(lǐng)域的討論

接觸鏡片被視為醫(yī)療裝置并且可被佩戴用于矯正視力和/或者用于美容或其他治療原因。自20世紀(jì)50年代起，商業(yè)上就已利用接觸鏡片來(lái)改善視力。早期的接觸鏡片由硬性材料構(gòu)成或制成，并且相對(duì)較為昂貴且脆弱。盡管仍利用這些接觸鏡片，但它們因其不良的初始舒適度而并不適用于所有患者。該領(lǐng)域的后續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了基于水凝膠的軟性接觸鏡片，該軟性接觸鏡片在當(dāng)今極其流行且被廣泛利用。引入軟性接觸鏡片已經(jīng)顯著改善佩戴者所體驗(yàn)到的舒適度。一種類型的接觸鏡片是球形接觸鏡片，其為大多數(shù)部件提供均勻的光焦度，并且由于這些鏡片大體上為球形，它們?yōu)樾D(zhuǎn)對(duì)稱的，所以旋轉(zhuǎn)放置或定位在眼上不是一個(gè)大問(wèn)題。對(duì)于那些需要散光矯正的患者，可以提供除球形光焦度矯正以外的柱面光學(xué)光焦度矯正以實(shí)現(xiàn)視力矯正。這些鏡片，有時(shí)被稱為復(fù)曲面鏡片，要求光學(xué)設(shè)計(jì)在佩戴在眼上時(shí)在矯正取向時(shí)為旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定的。在散光患者中，鏡片的相對(duì)旋轉(zhuǎn)取向?qū)τ诔C正患者視力是重要的。

散光由角膜和/或晶狀體的非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱曲率引起。正常的角膜大體上為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的，而在患有散光的個(gè)體中，角膜并非如此。換句話講，眼的角膜實(shí)際上在一個(gè)方向上比在另一個(gè)方向上更彎曲或更陡，從而使得圖像被拉伸出一條線焦點(diǎn)而不是聚焦成單個(gè)點(diǎn)。復(fù)曲面鏡片而非球形/單視力鏡片可用來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。復(fù)曲面鏡片為光學(xué)元件，該光學(xué)元件在彼此垂直的兩個(gè)取向上具有兩種不同的目標(biāo)光焦度。本質(zhì)上，復(fù)曲面鏡片具有用于矯正近視或遠(yuǎn)視的一種光焦度的球面以及用于矯正散光的在特定軸處的一種光焦度的柱面，兩種光焦度均內(nèi)置于單個(gè)鏡片中。利用以不同角度取向的相對(duì)于眼優(yōu)選地保持的曲率來(lái)產(chǎn)生這些光焦度。因此，復(fù)曲面鏡片正確的旋轉(zhuǎn)取向?qū)τ谡_矯正散光是必需的。然而，在使用時(shí)，復(fù)曲面接觸鏡片可趨于在眼上旋轉(zhuǎn)，從而臨時(shí)性地提供亞最佳視力矯正。因此，目前使用的復(fù)曲面接觸鏡片還包括用于在佩戴者眨眼或環(huán)視時(shí)將接觸鏡片相對(duì)穩(wěn)定地且在正確取向中保持在眼上的機(jī)構(gòu)以保持精確的視力矯正。此機(jī)構(gòu)還用來(lái)在插入后或當(dāng)鏡片移出正確的位置和取向時(shí)將鏡片返回至在眼上的穩(wěn)定且正確的取向。為了確保鏡片的正確取向，本領(lǐng)域中已利用各種使鏡片穩(wěn)定的方法，諸如壓載物或優(yōu)選的厚區(qū)和薄區(qū)。雖然存在各種實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的方式，但是所有方式最終將通過(guò)接觸鏡片的后表面與眼的前表面以及眼瞼(具體地在周邊區(qū)域中)的相互作用受影響至變化的程度，這也可不利地影響視力和或主觀的佩戴者舒適度。

目前設(shè)計(jì)或使用的穩(wěn)定區(qū)的挑戰(zhàn)在于接觸鏡片穩(wěn)定性與舒適度以及與增加的厚度相關(guān)的物理限制之間的權(quán)衡。用于改善旋轉(zhuǎn)速度的設(shè)計(jì)改變(諸如增加穩(wěn)定區(qū)域的表面坡度)還增加接觸鏡片厚度并且可不利地影響舒適度。另外，接觸鏡片設(shè)計(jì)必須實(shí)現(xiàn)以下兩者：即，旋轉(zhuǎn)至正確的插入取向，并在整個(gè)佩戴期內(nèi)保持該取向。常規(guī)設(shè)計(jì)需要在這些多種考慮之間對(duì)性能進(jìn)行權(quán)衡。

在美國(guó)專利6,406,145中，公開(kāi)了具有最小厚度改變的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定的接觸鏡片。在美國(guó)專利6,491,392中，穩(wěn)定特征的設(shè)計(jì)并入使用樣條或多項(xiàng)式函數(shù)以改善舒適度，而美國(guó)專利6,939,005和7,159,979關(guān)注厚度差的改變速率以減少鏡片穩(wěn)定時(shí)間。美國(guó)專利7,201,480和7,682,019采用出于穩(wěn)定目的的薄區(qū)的使用。

在解決散光患者需求的更近期嘗試中，例如美國(guó)專利8,827,448提出使用無(wú)散光定制的鏡片用于屈光矯正，其具有在接觸鏡片的前表面上的第一柱面光焦度和在后表面上的第二柱面光焦度。雖然已提出利用此類設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)改善的視敏度，但是這些項(xiàng)目限于鏡片的光學(xué)區(qū)和其如何與非對(duì)稱形狀的角膜相互作用。在其他區(qū)域中，最值得注意的是在鏡片的周邊區(qū)域中的設(shè)計(jì)改變可仍具有影響并且將不會(huì)不利地影響那些尋求改進(jìn)視敏度的限于光學(xué)區(qū)的區(qū)域，并且因此共存并進(jìn)一步改善鏡片性能。

出于穩(wěn)定目的早期使用的非圓鏡片公開(kāi)于美國(guó)專利5,760,870中，主要作為一種避免鏡片出于穩(wěn)定目的而增厚的方法。該‘870專利的發(fā)明人指出，鏡片增厚導(dǎo)致患者不適，不可取的光焦度變化以及在增厚區(qū)域中減少的透氧性，從而倡導(dǎo)代替使用非圓鏡片以及鏡片縱橫比方面的所得差異而非厚度差來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性。更近期地，在美國(guó)專利8,668,331中，公開(kāi)了出于向心、旋轉(zhuǎn)和穩(wěn)定目的，使用非圓鏡片來(lái)最大化鏡片-蓋相互作用，并且可具有指導(dǎo)性。在轉(zhuǎn)讓給與本發(fā)明相同受讓人的美國(guó)已公開(kāi)專利申請(qǐng)US20140063444中，公開(kāi)了使用圓形和非圓形狀以及穩(wěn)定區(qū)；然而組合地優(yōu)化形狀和厚度未被論述。

概括地說(shuō)，在本空間中先前發(fā)明家已嘗試通過(guò)選擇性鏡片增厚、鏡片減薄、棱柱壓載和其他方法來(lái)解決這一穩(wěn)定性問(wèn)題，所有這些方法一般可表征為厚度差設(shè)計(jì)，而其他人尋求通過(guò)使用非圓鏡片的解決方案，其一般可表征為圓度/不圓度設(shè)計(jì)，其在一些情況下，嘗試一起掩蔽散光，然而迄今尚未找到在單鏡片設(shè)計(jì)中以優(yōu)化方式組合這些方法來(lái)實(shí)現(xiàn)具有改善舒適度的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。根據(jù)所使用的方法，并且因?yàn)檫@是旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性與舒適度之間的一種平衡，據(jù)信存在一種通過(guò)組合來(lái)自這些方法的最佳方法而存在的機(jī)會(huì)。

因此，存在對(duì)具有通過(guò)同時(shí)優(yōu)化不圓度和厚度差成一系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的接觸鏡片的需求，以實(shí)現(xiàn)改善的眼上性能同時(shí)維持高舒適度和視力矯正。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的接觸鏡片通過(guò)提供正確取向同時(shí)最小化鏡片中所存在的厚度差量的非圓形邊沿設(shè)計(jì)來(lái)克服如上簡(jiǎn)單所述與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)聯(lián)的缺點(diǎn)。具體地，鏡片的邊沿形狀(不圓度或直徑上縱橫比)與所采用的厚度差量之間存在優(yōu)選的關(guān)系，使得優(yōu)化所得鏡片的穩(wěn)定取向、舒適度和操作，由此使得無(wú)法單獨(dú)使用不圓度或厚度差的任一種途徑獲得改善的性能結(jié)果。

根據(jù)一個(gè)方面，本發(fā)明涉及用于優(yōu)化接觸鏡片在眼上的穩(wěn)定性同時(shí)最大化舒適度的方法。該方法包括若干步驟，首先是限定具有不圓度分量和厚度差的周邊幾何結(jié)構(gòu)的矩陣集，其中該不圓度分量的范圍是從真圓的95％到60％，并且該厚度差的范圍是從0.1mm至0.4mm，其中所述矩陣集包括兩個(gè)不圓度值的最小值和兩個(gè)厚度差值的最小值。然后，接著針對(duì)給定不圓度分量和給定厚度差計(jì)算所述矩陣集中的每個(gè)項(xiàng)的穩(wěn)定時(shí)間；接著，創(chuàng)建顯示所述矩陣集中的每個(gè)項(xiàng)的穩(wěn)定時(shí)間的等高線圖。然后，將基于最大化舒適度、最小化穩(wěn)定時(shí)間或最小化制造難度的三個(gè)變量中的至少一者來(lái)評(píng)估所述等高線圖并限定優(yōu)選區(qū)域，然后最終選擇具有不圓度分量和具有厚度差兩者的周邊幾何結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在優(yōu)選區(qū)域的局限內(nèi)產(chǎn)生最佳穩(wěn)定時(shí)間。如果具有其不圓度分量(即，直徑上縱橫比)和厚度差的所得周邊幾何結(jié)構(gòu)需要進(jìn)一步優(yōu)化，那么可以重復(fù)所述過(guò)程直到所得組合實(shí)現(xiàn)所期望條件。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及具有用于矯正視力的內(nèi)部光學(xué)區(qū)和被配置用于提供旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的外部區(qū)的接觸鏡片，其中旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性是通過(guò)組合不圓度或我們所謂降低直徑上縱橫比和厚度差分量來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述不圓度或降低直徑上縱橫比可以通過(guò)一對(duì)與內(nèi)接圓和外接圓成比例相關(guān)并限定的有效尺寸以及將這些圓的中心定位以創(chuàng)建一系列非圓形形狀進(jìn)行描述。直徑上縱橫比或不圓度的程度優(yōu)選在0.6與0.95之間。厚度差分量可以由鏡片的最大厚度與最小厚度之間的差限定，該差優(yōu)選在0.1mm與0.4mm之間。周邊區(qū)可以為對(duì)稱的和不對(duì)稱的兩者。限定鏡片形狀的有效尺寸的外接圓和內(nèi)接圓的中心可以為重合或不重合，并且可以位于相同或不同垂直或水平子午線上。

穩(wěn)定性的優(yōu)化可以通過(guò)評(píng)估如何快速地使鏡片穩(wěn)定至其期望的旋轉(zhuǎn)位置來(lái)測(cè)量。在另一方面的鏡片舒適度一定程度上更主觀，但是可由臨床研究進(jìn)行評(píng)估和確認(rèn)。雖然不圓度和厚度差兩者可獨(dú)立地以不同方式實(shí)現(xiàn)，但是根據(jù)本發(fā)明兩者的組合可不僅改善穩(wěn)定時(shí)間大于每個(gè)項(xiàng)單獨(dú)的穩(wěn)定時(shí)間，而且是以更舒適的方式。雖然厚度差的減少可以改善舒適度，但是這也會(huì)不利地影響穩(wěn)定性功效。不圓度的增加可以改善穩(wěn)定性功效，但是以舒適度、增加的制造難度和成本以及增加的處理難度為代價(jià)。根據(jù)本發(fā)明，一種目標(biāo)是提供一種如何可以采用這兩種途徑來(lái)得到比單獨(dú)使用任一種途徑表現(xiàn)更好的優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法。另一目標(biāo)是當(dāng)采用這種途徑時(shí)的所得鏡片設(shè)計(jì)。又一目標(biāo)是使用根據(jù)本發(fā)明所公開(kāi)的方法來(lái)改善現(xiàn)有設(shè)計(jì)。本發(fā)明的接觸鏡片可與任何類型的接觸鏡片光學(xué)器件一起使用而沒(méi)有附加的成本，并且被優(yōu)化以改善臨床舒適度和/或生理機(jī)能。

附圖說(shuō)明

通過(guò)下述內(nèi)容，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的更具體描述，如附圖中所示，本發(fā)明的上述內(nèi)容及其他特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見(jiàn)。

圖1A提供根據(jù)本發(fā)明的鏡片和其看穿非圓形鏡片本身的區(qū)域的代表圖。

圖1B提供根據(jù)本發(fā)明的圖1A中所示的非圓形鏡片的橫截面示意圖。

圖2A至2E提供各種圓形(常規(guī))和非圓形鏡片形狀和根據(jù)本發(fā)明如何限定不圓度的程度或直徑上縱橫比的示意圖。

圖3提供圓形鏡片直徑和鏡片厚度差兩者的各種條件的臨床舒適度讀數(shù)的等高線圖，而臨床舒適度得分值越高代表?xiàng)l件越舒適。

圖4A至4D提供根據(jù)本發(fā)明的對(duì)于各種直徑上縱橫比(不圓度)和各種厚度差的閾值穩(wěn)定時(shí)間的實(shí)驗(yàn)性等高線圖，以及對(duì)于給定不圓度或直徑上縱橫比和厚度差，以及如何利用該信息來(lái)實(shí)現(xiàn)期望的鏡片功能性。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明所采用的方法的代表性流程圖。

具體實(shí)施方式

就本發(fā)明的目的而言，如圖1A所示的接觸鏡片10由至少兩個(gè)不同區(qū)域來(lái)限定。實(shí)現(xiàn)視力矯正的內(nèi)部區(qū)域11以及接觸鏡片10的外部周邊區(qū)域13提供接觸鏡片10在眼上的機(jī)械穩(wěn)定性。可利用位于內(nèi)部區(qū)域11和外部區(qū)域13之間的第三任選中間區(qū)域12來(lái)以平滑的方式融合兩個(gè)上述區(qū)域，使得不存在突然的不連續(xù)性。在一些示例性實(shí)施方案中，可以不需要中間區(qū)域12。

內(nèi)部區(qū)域11或光學(xué)區(qū)提供了視力矯正并且經(jīng)設(shè)計(jì)用于特定需求，諸如單視力矯正、散光視力矯正、雙焦點(diǎn)視力矯正、多焦點(diǎn)視力矯正、定制矯正或者可提供視力矯正的任何其他設(shè)計(jì)。外部周邊或周邊區(qū)13提供了接觸鏡片在眼上的基本貼合性和穩(wěn)定性(包括定心和取向)。當(dāng)光學(xué)區(qū)包括非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱特征(諸如散光矯正和/或更高階像差矯正)時(shí)，旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定為基本要求。任選中間區(qū)域或中間區(qū)12確保光學(xué)區(qū)和周邊區(qū)為平滑融合的。重要的是應(yīng)當(dāng)指出，光學(xué)區(qū)11和周邊區(qū)13兩者可被獨(dú)立地設(shè)計(jì)，但有時(shí)當(dāng)特定需求為必要的時(shí)它們的設(shè)計(jì)是極為相關(guān)的。例如，具有散光光學(xué)區(qū)的復(fù)曲面鏡片的設(shè)計(jì)可需要特定的周邊區(qū)以用于將接觸鏡片以預(yù)定取向保持在眼上。

就本發(fā)明的目的而言，接觸鏡片也由如圖1B所示的前表面14、背表面或基弧15以及邊緣16限定，圖1B為圖1A的鏡片的橫截面。接觸鏡片的前表面和后表面由至少兩個(gè)區(qū)域描述，實(shí)現(xiàn)視力矯正的內(nèi)部區(qū)域11和提供接觸鏡片在眼上的機(jī)械穩(wěn)定性的接觸鏡片的外部區(qū)域13或周邊。如先前陳述，可利用位于內(nèi)部區(qū)域11和外部區(qū)域13之間的任選中間區(qū)域12來(lái)以連續(xù)和/或平滑的方式接合和/或融合兩個(gè)上述區(qū)域，使得不出現(xiàn)如上所述的不連續(xù)性。在具有非圓形設(shè)計(jì)的某些情況下，中間區(qū)域12允許輕易地從圓形光學(xué)區(qū)轉(zhuǎn)變到非圓形周邊同時(shí)避免不連續(xù)性，并且沿著鏡片10的徑向尺寸形成更光滑的厚度改變。

鏡片厚度是一種可優(yōu)化的重要變量并且可在三個(gè)區(qū)域中的任一者中，但是優(yōu)選在外部或周邊區(qū)域13中通過(guò)簡(jiǎn)單測(cè)量沿著垂直于前表面14和后表面15之間的基弧的方向的相對(duì)距離來(lái)測(cè)定。厚度差是定義為鏡片的標(biāo)稱厚部分與鏡片的標(biāo)稱薄部分之間的差值。標(biāo)稱厚部分表示鏡片的最大周邊厚度。鏡片的標(biāo)稱薄部分位于最小周邊厚度的子午線，但是指定為在與鏡片的最大厚度成比例等同的徑向距離處的厚度。這是就穩(wěn)定性功效以及舒適度兩者的目的而言的重要變量。一般來(lái)講，厚度差越大，穩(wěn)定效應(yīng)越有效，遺憾的是厚度差越大也趨于使佩戴者更引人注目，并且可導(dǎo)致更多不適，尤其對(duì)于敏感的鏡片佩戴者而言。根據(jù)本發(fā)明，可以計(jì)算使用給定厚度差的縮減或百分比的效應(yīng)，并計(jì)算該縮減或百分比對(duì)于給定鏡片設(shè)計(jì)穩(wěn)定化所花時(shí)間以及對(duì)舒適度的影響的效應(yīng)。也可直接靶向期望的厚度差。迄今我們的研究和經(jīng)歷已證明在0.1mm至0.4mm范圍內(nèi)的厚度差對(duì)于改善的舒適度同時(shí)仍然實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的有效穩(wěn)定化是更優(yōu)選的。

邊緣16是接觸鏡片10的邊沿，并且是在優(yōu)化方案中考慮的另一有用變量。就本發(fā)明的目的而言，邊緣16的形狀優(yōu)選為非圓形并且也可為非對(duì)稱性的。就本發(fā)明目的而言，圓度/不圓度被定義為可以擬合在鏡片的周邊形狀內(nèi)的最大內(nèi)接直徑除以擬合在鏡片的周邊形狀周圍的最小外接直徑的比率。因此，在常規(guī)圓形接觸鏡片中，這兩個(gè)直徑不僅相等，而且內(nèi)接直徑和外接直徑兩者的中心是重合的。根據(jù)本發(fā)明，不圓度可導(dǎo)致橢圓形鏡片。當(dāng)最大內(nèi)接直徑的中心和最小外接直徑的中心是重合的然而各直徑不相等時(shí)，出現(xiàn)此情況。不圓度或者我們所謂的直徑上縱橫比也可以包括相對(duì)于水平子午線或垂直子午線不對(duì)稱的鏡片。當(dāng)內(nèi)接直徑的中心和外接直徑的中心是分別沿著垂直或水平子午線對(duì)齊但非一致時(shí)，可出現(xiàn)這種非對(duì)稱性鏡片類型。根據(jù)本發(fā)明的最后另一個(gè)不圓度示例可包括不對(duì)稱輪廓，其中不重合的中心不在水平上或垂直上對(duì)齊。

對(duì)于圓形鏡片(圓形是定義為直徑上縱橫比等于100％)，當(dāng)僅著眼于厚度差的縮減時(shí)，影響在于穩(wěn)定時(shí)間隨著原始厚度差的百分比降低而增加。對(duì)于給定起始厚度差，當(dāng)評(píng)估增加的不圓度或者降低的直徑上縱橫比時(shí)，可見(jiàn)到穩(wěn)定時(shí)間略有縮減，接著無(wú)變化，接著穩(wěn)定時(shí)間增加。因此，對(duì)于95％的厚度差，始自圓形鏡片(直徑上縱橫比等于100％)隨著直徑上縱橫比從100％下降，穩(wěn)定時(shí)間下降，在約85％直徑上縱橫比下達(dá)到其最小值，在85％水平產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)后直徑上縱橫比進(jìn)一步下降，然后穩(wěn)定時(shí)間隨著直徑上縱橫比的進(jìn)一步下降而增加。然而，此趨勢(shì)和改變速率隨著不同的厚度差而改變。當(dāng)探索增加的不圓度或降低的直徑上縱橫比同時(shí)外加減少的厚度差的組合，如在本發(fā)明中，使得可以測(cè)定最小穩(wěn)定時(shí)間的局部區(qū)域，可以限定改善的產(chǎn)品而優(yōu)于可單獨(dú)利用不圓度或厚度差而實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品。

圖2A至2E提供五種代表性情況的示例。在第一示例中，(參見(jiàn)圖2A)示出常規(guī)圓形接觸鏡片20，其中內(nèi)接和外接圓(未示出)具有相等的直徑，并且也具有相等的鏡片直徑。此外，所有三者(內(nèi)接、外接和鏡片本身)的中心是重合的，并且定位在上下軸26與鼻顳軸28的交匯處。因此，兩個(gè)圓和中心定位與鏡片20的周邊限界無(wú)差異。在形狀為橢圓形的第一不圓度示例(參見(jiàn)圖2B)中，內(nèi)接圓22和外接圓24具有不等的直徑，但是它們的中心是重合的。這導(dǎo)致非圓形鏡片幾何結(jié)構(gòu)20，即相對(duì)于上下軸(垂直子午線)26和鼻顳軸(水平子午線)28兩者對(duì)稱。在圖2C中，內(nèi)接圓22的中心是沿著鼻顳軸(水平子午線)28相對(duì)于外接圓24的中心移動(dòng)了距離27。這導(dǎo)致鼻顳不對(duì)稱性，同時(shí)保留上下對(duì)稱性。以類似的方式，在圖2D中，內(nèi)接圓22的中心是沿著上下軸(垂直子午線)26相對(duì)于外接圓24的中心移動(dòng)了距離29。這導(dǎo)致上下不對(duì)稱性，同時(shí)保留鼻顳對(duì)稱性。在這個(gè)系列中的最后一個(gè)代表性示例示于圖2E中，其中內(nèi)接圓22沿著上下軸26和鼻顳軸28兩者相對(duì)于外接圓24移位。這導(dǎo)致不對(duì)稱的鏡片形狀20。如圖2C至圖2E所示，中心位置的水平偏移27和垂直偏移29的程度以及內(nèi)接圓22和外接圓24的直徑不僅相關(guān)，而且可以改變，并且可以不同，以創(chuàng)建超出五個(gè)代表性示例中所示的多個(gè)非圓形鏡片形狀。

圖3示出當(dāng)考慮圓形鏡片的厚度差與多個(gè)豎直尺寸/直徑之間的關(guān)系時(shí)的舒適度等高線。在該曲線圖中，48的舒適度讀數(shù)比高于48的舒適度讀數(shù)更不適。如可以看出，在降低厚度差時(shí)降低厚度差的總體趨勢(shì)仍改善舒適度，但舒適度改善的速率也是直徑/尺寸因變量。還可以看出，對(duì)于大厚度差(＞75％)，因?yàn)閳A形直徑從14.0增加至14.5，所以對(duì)于75％以上的給定厚度差，舒適度方面有所增加。這與在對(duì)于給定厚度差的情況下較小厚度差(＜55％)相反，因?yàn)閳A形直徑從14.0增加至14.5，所以對(duì)于55％以下的給定厚度差，舒適度方面有所下降。在該示例中，14mm尺寸/直徑與最小百分比的厚度差組合導(dǎo)致值為66或更高的最高水平的舒適度。雖然可以選擇大于和小于14.00mm直徑的豎直直徑，但是隨后的示例將聚焦在14.00mm豎直直徑的情況。

雖然兩個(gè)厚度差與不圓度之間的關(guān)系和通過(guò)對(duì)兩個(gè)厚度差與不圓度進(jìn)行調(diào)節(jié)所實(shí)現(xiàn)的協(xié)同是重要的，但是同樣需要考慮直徑的效應(yīng)。后續(xù)的示例我們將討論對(duì)于14.00mm豎直直徑鏡片，其基于直徑上縱橫比的變化百分比具有對(duì)應(yīng)的水平直徑。圖4A至4D示出根據(jù)本發(fā)明導(dǎo)致優(yōu)選區(qū)域49的厚度差與不圓度的關(guān)系。該區(qū)域是最大化舒適度以及其他考慮，諸如穩(wěn)定時(shí)間和便于制造的區(qū)域。圖4A至4D中所示的等高線曲線圖是基于具有14.0mm的一致豎直尺寸/直徑和指示從大于90秒縮放/歸一化到小于-50秒的閾值穩(wěn)定時(shí)間的等高線譜帶或區(qū)域。閾值時(shí)間是定義為鏡片在根據(jù)模型的理論預(yù)測(cè)值的最終靜止位置10度內(nèi)穩(wěn)定所花的時(shí)間。預(yù)測(cè)時(shí)間的歸一化是相對(duì)于起始設(shè)計(jì)的穩(wěn)定所花的時(shí)間。

圖4A示出14.0mm豎直直徑鏡片閾值穩(wěn)定時(shí)間的代表性等高線圖40。對(duì)應(yīng)的水平直徑是通過(guò)14.0mm豎直直徑除以直徑上縱橫比而獲得的。因此，94％直徑上縱橫比分組將等同于14.89mm水平直徑，而88％直徑上縱橫比分組將等同于15.91mm水平直徑，剩余的直徑上縱橫比以此類推。針對(duì)具有恒定水平直徑的每個(gè)直徑上縱橫比分組，評(píng)估各自的厚度差。該曲線圖是從對(duì)于所指示的每個(gè)直徑上縱橫比和厚度差組合的一組數(shù)據(jù)點(diǎn)(示出為在等高線圖40上的黑點(diǎn))構(gòu)造而來(lái)的。對(duì)于特定的直徑上縱橫比和厚度差組合，每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)是在三只眼上的閾值穩(wěn)定時(shí)間的平均值。將閾值時(shí)間歸一化為針對(duì)給定起始設(shè)計(jì)所獲得的閾值時(shí)間(值小于0指示比起始設(shè)計(jì)更快的穩(wěn)定時(shí)間)。該曲線圖示出兩個(gè)厚度差改變(水平軸線)42的影響以及改變直徑上縱橫比或鏡片周邊的不圓度改變(豎直軸線)44的影響。如圖所示，該等高線圖40不是單調(diào)的，因此，這導(dǎo)致當(dāng)同時(shí)考慮兩個(gè)變量時(shí)比其他更理想的不圓度-厚度差組合。

如圖4B所示，取決于所利用的該厚度差縮減同時(shí)增加不圓度的程度或降低直徑上縱橫比，所得的穩(wěn)定時(shí)間反應(yīng)將根據(jù)所選的組合而有所不同。例如，在等高線圖40上加亮了在給定路徑上的三個(gè)位置(等高線46)，其中位置路徑41對(duì)應(yīng)于約97％的厚度差，位置路徑43對(duì)應(yīng)于約75％的厚度差，并且位置路徑45對(duì)應(yīng)于約59％的厚度差。如可以看出，所需不圓度的程度對(duì)于每個(gè)特定位置路徑而不同以實(shí)現(xiàn)由等高線46指示的相同穩(wěn)定時(shí)間水平。該特定等高線(在圖4B中標(biāo)注為46)對(duì)應(yīng)于所期望的最大穩(wěn)定時(shí)間，如由臨床研究所支持并且為大于和小于那些起始設(shè)計(jì)的穩(wěn)定時(shí)間兩者的閾值時(shí)間之間的分界線。雖然在該等高線以下的值將更為穩(wěn)定時(shí)間可接受，但是存在其他考慮或權(quán)衡，諸如需要考慮的舒適度和制造便利性。

如先前所陳述，雖然增加厚度差大體降低穩(wěn)定時(shí)間，但其也可降低舒適度。由申請(qǐng)人所執(zhí)行的臨床研究指出可接受的舒適度與厚度差的關(guān)系?；谶@些內(nèi)部臨床研究，相比于高于70％的那些，厚度差縮減低于原始厚度差的70％似乎提供更可接受的舒適度，如此我們已確定，如在該示例中的圖4B所示，在70％厚度差下，豎直邊界47左邊的值是優(yōu)選的。

相對(duì)于圖4C，雖然不圓度的程度也有助于加速穩(wěn)定時(shí)間，但是此處同樣存在權(quán)衡。當(dāng)脫離圓形設(shè)計(jì)，以增加不圓度或降低直徑上縱橫比，一旦超過(guò)特定的不圓度水平，就可以引入增加的制造復(fù)雜性以及增加與操作便利性相關(guān)的難度。因此，已確定優(yōu)選的是，維持不圓度的程度或直徑上縱橫比高于80％，如圖4C所示，在等高線圖40上表示為水平邊界48。因此，根據(jù)本發(fā)明，保持在豎直邊界47的左邊，高于水平底板48并低于上等高線譜帶46的對(duì)應(yīng)部分，可以限定最大化以下內(nèi)相關(guān)考慮的優(yōu)選區(qū)域49(顯示為陰影)：穩(wěn)定時(shí)間；佩戴者舒適度；插入/操作便利性；和可制造性復(fù)雜性以產(chǎn)生采用鏡片厚度差和鏡片不圓度的最佳的穩(wěn)定特征，在這種情況下，其是針對(duì)根據(jù)本發(fā)明的14.00mm豎直直徑鏡片所示出。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方面，可以選擇通過(guò)更聚焦于一種考慮超過(guò)另一種考慮同時(shí)保持在先前描述的優(yōu)選區(qū)域49的局限內(nèi)來(lái)進(jìn)一步增強(qiáng)鏡片性能。例如，如果減少穩(wěn)定時(shí)間比其他考慮更重要，那么可以創(chuàng)建具有將放在優(yōu)選區(qū)域49的右下角中的不圓度和厚度差的設(shè)計(jì)。如果更聚焦于增加舒適度作為最重要的考慮，那么將減少厚度差，因此通過(guò)選擇將置于該優(yōu)選區(qū)域的左邊部分的不圓度和厚度差來(lái)增加舒適度。最后，因?yàn)槠渖婕霸O(shè)計(jì)考慮，如果更關(guān)心插入便利性和/或制造性問(wèn)題，那么將靶向該優(yōu)選區(qū)域的上部并產(chǎn)生具有最小化不圓度的程度和落在該優(yōu)選區(qū)域內(nèi)的對(duì)應(yīng)厚度差的鏡片設(shè)計(jì)。

如先前所陳述，針對(duì)該組不圓度和厚度差組合所選擇的豎直直徑將產(chǎn)生獨(dú)特的響應(yīng)表面。增加或降低豎直直徑(以及由此一組新的不圓度和厚度差組合)將導(dǎo)致此響應(yīng)表面的改變和該優(yōu)選區(qū)域49主要以如圖4D中所示的優(yōu)選區(qū)域49的豎直偏移的形式移動(dòng)。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案，據(jù)信豎直直徑的增加將導(dǎo)致更快速的穩(wěn)定時(shí)間，因此導(dǎo)致優(yōu)選區(qū)域?qū)?yīng)的向上偏移50。因此，豎直直徑的降低將增加穩(wěn)定時(shí)間并產(chǎn)生優(yōu)選區(qū)域的向下偏移51。

雖然可以采用任何初始起始設(shè)計(jì)并使用根據(jù)本發(fā)明所述的方法進(jìn)一步改善，但是優(yōu)選的是以已知設(shè)計(jì)作為起始點(diǎn)開(kāi)始并通過(guò)對(duì)其不圓度的修改和引入厚度差的縮減來(lái)改善其功能性以實(shí)現(xiàn)更舒適并且有效的穩(wěn)定設(shè)計(jì)。已知設(shè)計(jì)可以是在工藝、先前商業(yè)化設(shè)計(jì)或前面的現(xiàn)有設(shè)計(jì)方面的設(shè)計(jì)。

如圖5所示，流程圖500以步驟501開(kāi)始，首先限定初始起始鏡片設(shè)計(jì)參數(shù)或使用現(xiàn)有設(shè)計(jì)的預(yù)先限定的鏡片設(shè)計(jì)參數(shù)。對(duì)于給定設(shè)計(jì)，首先計(jì)算初始厚度差，步驟502。這將為起始點(diǎn)以及厚度差的最大值，并且因此指定為100％厚度差。對(duì)于給定的起始鏡片設(shè)計(jì)(圓形或非圓形)，可以通過(guò)改變縱橫比來(lái)重新設(shè)計(jì)邊緣特征來(lái)實(shí)現(xiàn)起始鏡片幾何結(jié)構(gòu)的漸增更加非圓形的型式。即，以給定豎直直徑尺寸開(kāi)始，可以使用直徑上縱橫比來(lái)限定每個(gè)數(shù)值系列的水平直徑尺寸，從圓形設(shè)計(jì)的50％至95％，優(yōu)選從圓形設(shè)計(jì)的60％至95％，最優(yōu)選從圓形設(shè)計(jì)的80％至95％，步驟503。對(duì)于在起始值的50％與100％之間的每個(gè)厚度差和對(duì)于以足夠的不圓度增量降至至多50％不圓度的每個(gè)直徑上縱橫比選項(xiàng)，利用足夠的步驟或厚度差的增量重復(fù)該過(guò)程，步驟504。一旦限定直徑上縱橫比和厚度差的所有排列，就可以計(jì)算出每個(gè)排列的穩(wěn)定時(shí)間，步驟505；然后可以用數(shù)值填充矩陣并創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的等高線圖，步驟506和步驟507。雖然每個(gè)起始設(shè)計(jì)將產(chǎn)生穩(wěn)定時(shí)間等高線圖的不同結(jié)果，但是對(duì)于相同系列的設(shè)計(jì)，可以預(yù)期類似的形狀和趨勢(shì)，即使并不相同。下一步驟是識(shí)別所得等高線圖上的優(yōu)選區(qū)域：通過(guò)識(shí)別根據(jù)待最大化的舒適度水平在50％與100％之間的豎直厚度差邊界；根據(jù)便于操作和便于制造性，識(shí)別不圓度的下限作為優(yōu)選區(qū)域的水平底板；最后，識(shí)別等于或小于對(duì)于歸一化起始設(shè)計(jì)的穩(wěn)定時(shí)間的等高線的穩(wěn)定時(shí)間的最大所得等高線以確保等同或如果需要，改善穩(wěn)定化以最終選擇最佳的幾何結(jié)構(gòu)，步驟508和509。如果確定在步驟508中的區(qū)域不足夠，那么可以重復(fù)針對(duì)大于或小于起始直徑的直徑的過(guò)程以探知通過(guò)返回至步驟502，這些替代直徑是否進(jìn)一步改善舒適度、處理和便于制造。該過(guò)程可以迭代的方式重復(fù)以實(shí)現(xiàn)期望結(jié)果。

盡管所示出并描述的據(jù)信是最為實(shí)用和優(yōu)選的實(shí)施方案，但顯而易見(jiàn)的是，對(duì)所述和所示的具體設(shè)計(jì)和方法的變更對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)不言自明，并且在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可使用這些變更形式。本發(fā)明不受限于文中所描述及所圖示的具體結(jié)構(gòu)，而是應(yīng)被理解為與可落入所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)的全部修改形式相一致。